一种绝缘电阻和特征电阻自动测试仪

摘要

本发明公开了一种绝缘电阻和特征电阻自动测试仪，包括测试线缆、多路复用开关模块、万用表模块、CPCI总线及工控计算机。多路复用开关模块通过测试线缆与待测装置电气节点接口连接，多路复用开关可以通过程序控制内部继电器开关使各输入通道自动与输出通道断开和导通，万用表模块通过多路复用开关模块自动对待测装置电气节点的电阻值进行测量并输出到CPCI总线中，工控计算机从CPCI总线中取出数据并进行处理和显示。本发明能够自动测量待测装置的电气节点的绝缘电阻和特征电阻，解决传统产品检验过程中的复杂连接问题和手动操作容易失误、浪费时间等问题，具有可靠性高和精度高、节省时间的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电阻测试仪，特别涉及一种绝缘电阻和特征电阻自动测试 仪，属于电路测量领域。

背景技术

由于电气装置的接口电气节点的检验要求，需要对各电气节点与机壳的电 阻和各电气节点间的电阻进行检测，所有电气节点的电阻值应满足电气装置的 电气设计要求。现存的检验技术中存在手动测量大量电气节点电阻的现象，导 致手工测量的工作量较大、容易出错、测量时间较长、智能化程度不高等缺点， 为了满足电气节点的自动化测试要求，要求自动化电阻检测装置应该满足测量 节点多、测量模式可选等，此外，电气节点还需要直流高压激励检测电气节点 的耐压程度。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种绝缘电阻和 特征电阻自动测试仪，能够实时采集待测电气装置的电气节点接口的绝缘电阻 和特征电阻的阻值，实现绝缘电阻和特征电阻的自动化测量。

本发明的技术方案是：一种绝缘电阻和特征电阻自动测试仪，包括测试线 缆、多路复用开关模块、万用表模块、CPCI总线和工控计算机；

多路复用开关模块通过测试线缆与待测装置电气节点接口连接，多路复用 开关模块的输出通道接口与万用表模块测量通道接口相连，万用表模块通过多 路复用开关模块自动对待测装置电气节点的电阻值进行测量并输出到CPCI总 线中，工控计算机从CPCI总线中取出数据并进行处理和显示；

多路复用开关模块包括模式选择开关和64选1通道开关和32选2通道开 关，多路复用开关模块通过模式选择开关选择不同的通道开关实现不同的电阻 测量模式，64选1通道开关将64个电气节点逐个与万用表模块+端相连，用 于测量每个电气节点单独对机壳的绝缘电阻值，32选2通道开关将32对电气 节点逐对与万用表模块+/-端相连，用于测量32对电气节点中每对间的特征 电阻值。

所述模式选择开关为电子多路开关或程控继电器模块开关；所述64选1 通道开关和32选2通道开关为继电器模块开关。

所述万用表模块采用数字万用表或CPCI/PCI接口万用表卡，万用表模块采 用6.5位精度万用表，电阻测量范围0-500MΩ。

所述多路复用开关模块以板卡形式或电路模块形式实现，内部集成两种开 关通断模式，通过程控方式实现64路电气节点分别与输出通道的通断连接，或 64路电气节点成对与输出通道的通断连接。

所述工控计算机为通用CPCI/PCI工控计算机或便携机；多路复用开关模块 嵌入在工控计算机中。

所述绝缘电阻和特征电阻自动测试仪还提供电气节点的耐压测试，程控直 流高压模块为电气节点的耐压测试提供直流电压，程控直流高压模块直流电压 输出范围0-500V。

本发明与现有技术相比的技术效果是：

（1）本发明采用的多路复用开关、万用表模块、程控高压模块能可靠地工 作，同时具有环境适应性好、可靠性高、精度高的优点，满足高温、振动等恶 劣条件下使用的要求。

（2）本发明所述工控计算机可以远程实时在线实时进行检测、处理大量数 据，并具有图像化显示和分析处理功能、自动化程度高等特点。

（3）本发明所述多路复用开关具有模式转换控制方便、内部接触可靠、寿 命长、接口连接方便以及可靠性高的特点。

附图说明

图1是本发明一种绝缘电阻和特征电阻自动测试仪的示意图；

图2是本发明中多路复用开关模块示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括测试线缆1、多路复用开关模块2、万用表模块4、 CPCI总线5和工控计算机6。

多路复用开关模块2通过测试线缆1与待测装置电气节点接口连接，多路 复用开关模块2的输出通道接口与万用表模块4测量通道接口相连，万用表模 块4通过多路复用开关模块2自动对待测装置电气节点的电阻值进行测量并输 出到CPCI总线5中，工控计算机6从CPCI总线5中取出数据并进行处理和显 示。

如图2所示，多路复用开关模块2包括模式选择开关201和64选1通道开 关202和32选2通道开关203，多路复用开关模块2通过模式选择开关201选 择不同的通道开关实现不同的电阻测量模式，64选1通道开关202将64个电 气节点逐个与万用表模块4的“+”端相连，测量时通过控制开关逐次导通sig1 到sig64信号线，gnd（接壳点）连接到万用表模块4的“-”端，用于测量每 个电气节点单独对机壳的电阻值，即绝缘电阻值；32选2通道开关203将32 对电气节点逐对与万用表模块4“+”/“-”端相连，如sig1和sig2、sig3和 gng等组成成对的信号通道（成对的信号通道由测试线缆决定，测试线缆确定 了，32对电气节点就确定了），通过控制开关将每个通道“+”端与万用表模块 4的“+”端相连、通道“-”端与万用表模块4的“-”端相连，逐次对每一对 信号进行测量，实现32对电气节点间的特征电阻值的测量。64选1通道开关 和32选2通道开关两种模式共同实现待测装置电气节点的电阻检测。模式选择 开关201为电子多路开关或程控继电器模块开关；64选1通道开关202和32 选2通道开关203为继电器模块开关。

绝缘电阻和特征电阻自动测试仪还提供电气节点的耐压测试，程控直流高 压模块3为电气节点的耐压测试提供直流电压。

本发明所述待测装置电气节点接口应具有通电和断电状态的可测试性，具 有接口电气节点测试的可覆盖性。本发明测试仪工作时，首先应明确电气装置 电气节点数量小于64路，如果高于64路，可对其进行优化、节选出64路进行 电气节点的电阻测量，测试线缆1线序可根据需要进行改变。

明确了电气装置的电气节点后，测试线缆1应按照待检测装置电气节点一 一对应导通连接，并根据模式选择开关201进行优化设计线序，即满足既能对 64通道进行单独通道与机壳之间的绝缘电阻测量，也满足可对32对通道间的 特征阻值测量。

多路复用开关模块2主要实现电阻测量模式的选择，多路复用开关2可以 以板卡形式实现也可以以电路模块的形式实现，内部集成两种开关通断模式（根 据需要多路复用开关2内部可以集成两种以上开关通断模式，以实现不同功 能），通过程控方式实现64路电气节点分别与输出通道的通断连接，或64路电 气节点成对与输出通道的通断连接，接口采用CPCI总线形式；直流高压模块3 主要以电路模块形式实现；万用表模块4可以采用常规带通讯功能万用表或 CPCI/PCI接口万用表卡，精度为6.5位，电阻测量范围0-500MΩ；工控计算机 6以台式工控机或便携一体机实现；多路复用开关模块2嵌入在工控计算机6 中。其中，多路复用开关模块2内部应具有多路选择开关继电器，同时，内部 配以逻辑控制单元，可以控制继电器的导通、断开模式，实现自动轮流导通断 开继电器和输出模块通道的功能。

万用表模块4能够自动对输入通道的电阻值进行测量，测量结果以ASCII 码形式通过CPCI总线5或串行通讯接口与工控计算机6相连，工控计算机6 能够实时接收万用表模块4发送来的数据，并对数据进行解析、计算、显示和 处理。

程控高压模块3可以对每个通道提供高压激励，其内部通电后，可以产生 直流高压源，范围0-500V，持续时间可控，并且提供通讯控制模块，可以通过 编程对高压幅值和通道序号进行导通、断开、持续时间等方面的控制，并将当 前的电压值返回到工控计算机6，便于工控计算机6状态监控。

绝缘电阻和特征电阻自动测试仪的软件处理系统为Labview语言开发软件 系统，并且可与VC，VB等计算机语言程序系统兼容开发。该处理系统可实时选 择电阻测量模式，并且及时在人机交互界面上显示出来，实时在线地显示绝缘 电阻和特征电阻的阻值。通过对测量数据进行诊断分析，生成测量结果报表， 为电气装置电气节点的阻值检验提供参考。

最后，本发明公开的一种绝缘电阻和特征电阻自动测试仪经试验和初步应 用，结果表明系统测量通道64通道，测量精度6.5位，模式可选绝缘电阻和特 征电阻两种。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。